譜線差異系數(shù)與光譜定量分析模型預(yù)測(cè)精度之間的關(guān)系.pdf

1、譜線差異系數(shù)與光譜定量分析模型預(yù)測(cè)精度之間的關(guān)系譜線差異系數(shù)與光譜定量分析模型預(yù)測(cè)精度之間的關(guān)系Relationship between the spectral differencecoefficient and the model precision ofquantitative spectral analysis學(xué)科專(zhuān)業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程研 究 生：劉紅艷指導(dǎo)教師：林凌 教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一六年十月I摘 要 摘

2、要光譜重疊是影響近紅外光譜定量分析準(zhǔn)確度的一個(gè)重要因素， 為了進(jìn)一步提高定量分析精度， 本文研究了待測(cè)組分與干擾組分的吸光系數(shù)之間的多重復(fù)共線性程度與模型預(yù)測(cè)精度之間的關(guān)系， 并基于其研究結(jié)果提出了一種新的波長(zhǎng)優(yōu)選方法來(lái)降低該因素給模型預(yù)測(cè)精度帶來(lái)的負(fù)面影響。本文的主要研究工作如下。本文綜述了近紅外光譜定量分析的理論基礎(chǔ)， 近紅外光譜定量分析的一般步驟，以及常用的化學(xué)計(jì)算學(xué)方法。本文對(duì)待測(cè)組分與干擾組分的吸光系數(shù)之間的多重復(fù)共線性程度對(duì)

3、光譜定量分析模型的預(yù)測(cè)精度的影響進(jìn)行了系統(tǒng)地探究， 首先將待測(cè)組分與干擾組分的吸光系數(shù)之間的多重復(fù)共線性程度定義為譜線差異系數(shù)，然后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?yàn)證了譜線差異系數(shù)的有效性。接著，研究了譜線差異系數(shù)與模型預(yù)測(cè)精度之間的關(guān)系。 結(jié)果表明模型的預(yù)測(cè)精度隨譜線差異系數(shù)的增大而提高， 基本滿(mǎn)足，譜線差異系數(shù)每變?yōu)樵瓉?lái)的 n 倍，相應(yīng)地，模型的預(yù)測(cè)均方根誤差變?yōu)樵瓉?lái)的1/n，接著又對(duì)其它影響模型預(yù)測(cè)精度的兩個(gè)因素：待測(cè)組分的等效信噪比和建模波

4、長(zhǎng)數(shù)對(duì)譜線差異系數(shù)與模型預(yù)測(cè)精度之間的關(guān)系的影響進(jìn)行了探究， 結(jié)果表明待測(cè)組分的等效光譜信噪比、 建模波長(zhǎng)數(shù)以及譜線差異系數(shù)三者對(duì)模型預(yù)測(cè)精度的影響是相互獨(dú)立的， 證明了本研究中得出的模型預(yù)測(cè)精度隨譜線差異系數(shù)的變化關(guān)系具有一定的普適性。最后基于待測(cè)組分的等效信噪比，譜線差異系數(shù)，建模波長(zhǎng)數(shù)三者對(duì)于光譜定量分析模型預(yù)測(cè)精度的影響， 定義了波長(zhǎng)重要性指標(biāo)以及基于此波長(zhǎng)重要性指標(biāo)的波長(zhǎng)優(yōu)選新方法。 通過(guò)乙醇水溶液的光譜定量分析實(shí)驗(yàn)，證明了此